技术领域
[0001] 本发明涉及水刀砂管技术领域，尤其涉及一种碳化硅水刀砂管制备方法。
相关背景技术
[0002] 水切割技术适用于各种软硬材料的切割作业中，对硬度较高的岩石或金属进行水切割作业时，往往需要在水中混入磨料，在高压水的快速冲击下带动磨料对作用面进行切割作业，可以提高水切割作业的工作效率。
[0003] 水切割技术目前应用的都是单一喷嘴的水刀喷头，由于水刀的直径较小，对于隧道掘进等需要水刀进行破碎目标的作业过程中，单一喷嘴的水刀往往需要往复多次喷射，才可实现对目标作业面的破碎，工作效率较低；同一工作面上布置多个单一喷嘴的水刀喷头则需要布置多个高压水泵及管路，对于集成性较高的机械设备则无法提供足够多的位置进行布置。还有，采用多种管道连接形成的水刀砂管极易在连接位置漏水或裂开，一般组装的水刀砂管采用螺纹连接，在高压水冲击下极易脱丝、漏液，使用寿命较短。
具体实施方式
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028] 如图1‑3，根据本发明提出的一种碳化硅水刀砂管制备方法，具体步骤如下：
[0029] S1：砂管制备原料准备，原料以质量百分比计组分如下：硼化钛粉末0.5‑1.0％、碳化硅粉末0.5‑1.0％、稀土氧化物0.2‑0.5％、石墨碳0.2‑0.5％、镍0.1‑0.3％、钴0.1‑0.3％和余量的碳化钨粉末；
[0030] S2：砂管制备原料处理，将步骤S1各原料按比例混合加入到球磨机中球磨混匀，从球磨机中取出料浆，并送入真空干燥箱中干燥，干燥后的混合粉末进行过筛并装袋密封，将密封保存的混合粉末取出填入到砂管不同配件的模具内，通过压力机模压成形，将各个配件脱模取出的压坯，各个配件的压坯放入烧结炉中进行脱蜡和烧结，得到烧结坯体，烧结坯体放入到热等静压设备中进行材料致密化，得到致密的热等静压坯体，热等静压坯体经过精磨加工得到各种精密配件；
[0031] S3：组装精密配件，各种所述精密配件包括砂管喷头1、喷头安装座2、磨料混合腔管3和增压供水管4，所述砂管喷头1尾端设有第一挡环11，所述砂管喷头1靠近尾端位置设有一节段第一外螺纹12，所述喷头安装座2为杯盖状，所述喷头安装座2内侧壁上设有内螺纹，所述喷头安装座2的底壁上设有多个喷头安装孔，所述磨料混合腔管3底部开口且在靠近底部的外壁一周设有外螺纹，所述磨料混合腔管3顶部设有供水管插孔33，所述增压供水管4顶部设有供水接管43、底端设有第二挡环41，在所述增压供水管4靠近底端位置设有一节段第二外螺纹，所述增压供水管4上半段外壁上设有多个磨料喷头安装孔42，所述磨料喷头42外观结构与砂管喷头1相同；组装方法如下：1、将砂管喷头1从喷头安装座2内喷头安装孔穿出并将第一挡环11抵在喷头安装座2底壁上，在喷头安装座2外部的砂管喷头1上的第一外螺纹12位置旋上两个第一螺帽13以固定砂管喷头1；2、将增压供水管4从磨料混合腔管3底部向上穿过供水管插孔33，第二挡环41抵在磨料混合腔管3内壁上，再在增压供水管4的第二外螺纹上旋上两个第二螺帽6以固定增压供水管4；3、用镊子夹取磨料喷头5从磨料混合腔管3内移动到增压供水管4内，将磨料喷头5从磨料喷头安装孔42位置穿到外部，并在外部节段的磨料喷头5的管体上旋上两个第三螺帽51；4、将喷头安装座2旋接在磨料混合腔管
3靠近底部的外壁上，完成组装；
[0032] 砂管喷头1、喷头安装座2、磨料混合腔管3和增压供水管4的配料都是一样的均是用步骤S2制备的混合粉末进行压坯，再进行后面的烧结等步骤而来，同一批配件在一个烧结炉内烧结。
[0033] 连接位置均采用在管体底端设有挡环，外部用双螺栓旋进，以固定，由于内部有水压，水压越大，挡环靠在内壁上越紧，越不易漏水，不采用一体结构，是因为结构复杂烧结困难，在连接位置不平整以受到高压水影响而裂开，部件烧结牢固，连接位置非螺纹，即时部分螺纹也影响较小。
[0034] 采用组装方式，是方便拆卸更换组装出想要功能的水刀砂管，能实现多种功能水刀组合。
[0035] S4：检验已经组装好的砂管，将磨料喷头5封堵，在供水接管43上接上供水软管，通过逐级增压供水压力来检测砂管是否漏水，若不漏水，再在磨料喷头5上接上磨料供管，进行水切操作检验。先进行水压检测是否漏水，再进行加入磨料进行水切割检测。
[0036] 所述步骤S2中球磨机将所有原料球磨到粒径小于0.8μm。磨得越细越利于烧结结构坚固。
[0037] 所述球磨机球磨时，在加入原料后，加入无水乙醇进行球磨，无水乙醇体积不超过球磨机内球磨腔的一半，原料混在无水乙醇内总体积不大于球磨机内球磨腔体积的70％。乙醇浸泡研磨更好。
[0038] 所述烧结炉内烧结温度在1500‑1650℃，达到温度后保温1‑1.5h。比常规烧结高出100‑150℃，加入了一定量石墨碳，使其碳化效果更好，更利于形成致密空间，硬度接近金刚石。
[0039] 所述砂管喷头1、喷头安装座2和增压供水管4均具有多种规格，所述磨料混合腔管3为一种规格；
[0040] 所述砂管喷头1在尾端的内管口位置设有喇叭状入液口110，所述砂管喷头1大小相同但内径大小具有多种规格；
[0041] 所述喷头安装座2上设有1‑5个喷头安装孔规格的喷头安装座2；
[0042] 所述增压供水管4在上半部外壁一周设有1‑4个磨料喷头安装孔42的多种规格。
[0043] 能根据需要安装多个砂管喷头1，根据砂管喷头1个数选择不同增压供水管4规格(根据磨料喷头安装孔42决定，也根据水切效果来选择，要切较硬的物体，磨料喷头安装孔42要多便于接上更多磨料喷头5，提供更多磨料)。
[0044] 所述砂管喷头1在第一挡环11位置设有第一橡胶圈，所述增压供水管4在第二挡环41位置设有第二橡胶圈40，所述磨料喷头5底端设有第三挡环，所述磨料喷头5在第三挡环位置设有第三橡胶圈50。设置橡胶圈，是在水压增大下压得橡胶圈更紧，更不会漏水。
[0045] 所述磨料喷头5底端的内管设有锥形出料口52。由于水压大，喷出磨料的喷口位置口径要小于磨料喷头5的内径，这样喷口位置水压不便，但磨料喷头5在内径逐渐变小时，喷口位置向外喷出的压力就大，若磨料喷头5内径喷出冲击力与增压供水管4相近，则就能喷出磨料到增压供水管4内，而不是水压到磨料喷头5磨料喷头5内，再加上磨料喷头5喷口位置口径较小，不易让水充入到磨料喷头5内。
[0046] 所述磨料混合腔管3上半部为薄壁管段31、下半部为加厚壁管段32，所述加厚壁管段32上一周设有八个均分的条形槽321，所述喷头安装座2的侧壁上设有八个均分的螺栓孔21，八个所述均分的螺栓孔21与八个条形槽321对应时，用锁位螺栓211从螺栓孔21旋入插入到条形槽321内。
[0047] 薄壁管段31并不是因为壁薄，而是常规壁厚，加厚壁管段32是为了设置条形槽321，八分效果是，每转动45°就可以进行对准，由于有橡胶垫，橡胶垫被挤压到一定程度，这时刚好又对准，使用锁位螺栓211锁位，防止脱丝。
[0048] 所述砂管喷头1、喷头安装座2、磨料混合腔管3和增压供水管4内壁上均喷上一层金属层。增加一定防腐蚀性。
[0049] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
